ACUSTICA

 

Rama de la física   que estudia de manera particular  las ondas sonoras  esta tiene un carácter multidisciplinario que comienza con la física(generación y propagación de las ondas sonoras)

las  ondas sonoras son un tipo de  onda mecánica que necesita un medio para su propagación. Esta onda  mecánica es generada por el movimiento de un objeto  lo que provoca la comprensión  y descomprensión casi simultanea del medio que lo rodea.

 

VELOCIDAD DE PROPAGACION DE LAS ONDAS SONORAS

Las ondas sonoras necesitan de un medio material para propagarse de manera tridimensional. La velocidad con que lo  hace depende del medio y lo cercanas que están  entre si  las partículas que lo componen.

la velocidad de propagación de las ondas sonoras en el aire oscila entre 330 y 350 m/s . En   un mental  como  el acero cambia a 6000 m/s.

 

PROPIEDADAES DE LAS OJMDAS SONORAS

 

Refracción: Al cambiar de velocidad cuando pasan de un medio a otro. Las ondas sonoras también cambian de dirección no obstante esta propiedad no solo se pone de maneras manifiesto cuando pasan de un medio a otro sino también en un medio para esto debe haber un cambio de temperatura.

 

Reflexión: Las ondas sonora rebota al encontrar un objeto que el impide el  paso El ángulo en que incide sobre la superficie es igual  al ángulo en el que rebota(ángulo de reflexión).

 

Resonancia: Como se menciono en temas anteriores, esta consiste en la vibración que un objeto presente por la inducción de otro cercano a el.

 

Efecto Doppler: Cuando vamos en un automóvil  y escuchamos la sirena   de un cambio  de bomberos, volteamos  a buscarlo y nos damos cuenta de que mientras mas cerca el sonido aumenta en frecuencia y en intensidad  hasta que pasa exactamente a nuestro lado,  por lo que nos tapamos los oídos; luego a medida que se aleja el sonido vuelve a disminuir.

 

TIPOS DE SONIDO

 

Infra sónicos:  son aquellos sonidos que no pueden ser percibidos por los humanos

 

sónicos:  son todos los sonidos que si somos capaces de escuchar.

 

Ultrasónicos: son todos los sonidos generados por ondas superiores a los 20,000 Hz el limite superior  de la velocidad del sonido.

 

CARACTERISTICAS DE L SONIDO

 

 

Intensidad: corresponde a la energía que transmite una onda.

 

Tono: depende de la frecuencia en la que vibra la onda.

 

Timbre: también llamado por los músicos el color del sonido esta característica  nos permite diferenciar entre 2 sonidos  de igual tono e intensidad.

 

CONTAMINACION ACUSTICA

 

Cuando el  sonido se convierte en ruido y provoca molestias  en algunos casos puede  causar daño  físico o mental. Los efectos que produce el ruido sobre el ser humano están  en función de la intensidad, frecuencia y el tiempo de exposición.

 

 

 ONDAS MECANICAS

Las ondas son una forma en que la energía específicamente la mecánica puede transmitirse otra forma de trasmitir energía es por medio de vibraciones. las vibraciones las oscilares o bien las olas se generan en un medio y en el mismo medio se transmiten  a este tipo de ondas se les llama mecánicas .
 una onda mecánica es como  aquella perturbación sobre un medio que es propagada  o transmitida por el mismo medio sin transportar materia el medio que s perturbado   puede ser aire, agua, algún material solido para transmitir energía las moleculas del medio tan solo se transfieren  la energía chocando unas con ortas permitiendo su propagación
clasificación:
existen 2 maneras en que se propaga la perturbación  por lo que las ondas se dividen  en longitudiales y transversales
ondas longitudinales:  son aquellas cuya dirección en que se origino el movimiento tiene el mismo  sentido que su origen  es decir corre de forma paralela al origen de la perturbación.

ondas transversales: las oscilaciones y la  transmisión de la perturbación  se da de forma perpendicular al origen de la propagación

Las ondas se clasifican también de acuerdo con sus características:
unidimensionales: se propagan a lo largo de una línea recta
bidimensionales:  se propagan en un plano definido
tridimensionales: pueden propagarse por todo  el espacio tal como la lyz o el sonido
pulso: se generan cuando la perturbación aparece de forma instantánea
tren de onda: aquí  las perturbaciones se dan de manera continua

Características de las ondas mecánicas:
Longitud  de onda:  distancia entre dos puntos consecutivos de la perturbación o la distancia que recorre  la onda  en un periodo T

Frecuencia: se define por el numero  de oscilaciones o cilclos por segundo que tiene una onda
                                        v
                                 f= -----
                                        x

periodo(T) es el intervalo de tiempo entre dos puntos equivalentes de la onda  es decir en ciclo completo de la onda
                                           1
                                   T= ------
                                            f

Velocidad: considerada como el desplazamiento de la onda
                                                   x
                                          v= -------
                                                   T
                                                    1
                                          T= -------
                                                    f
                                                     x
                                            V= ------- = x  . f
                                                      T

PROPIEDADES DE LAS ONDAS MECANICAS

-Reflexión: se manifiestan cuando una onda rebota  contra un objeto que se interpone en su camino como un muro. cuando la onda choca contra el muro rebota en el mismo Angulo en el  que incide.

-Refracción: esta  propiedad aparece cuando la onda mecánica  pasa de un medio a otro ya sea de mayor a menor densidad, lo que provoca un cambio de dirección y velocidad. cuando una onda pasa en un medio mas denso la velocidad de propagación aumenta pero si el medio al que pasa es menos denso disminuye su velocidad.

-Difracción: esta propiedad se presenta cuando un objeto se interpone en la trayectoria de una onda y esta trata de pasar rodeándolo, brincándolo  o atravesando alguna rendija o espacio abierto.
Interferencia: cuando 2 ondas diferentes concurren, coinciden  en un mismo punto de su trayectoria se presenta esta propiedad las ondas pueden tener 3 tipos de interferencia  dependiendo del grado que sea:

Constructiva: ocurre cuando las ondas  se alcanzan y se forma una onda mas grande ya que la energía de ambas se suma en un punto en común.

Destructiva: Ocurre cuando la onda resultante es de menor intensidad. Esta propiedad  se aprecia fácilmente cuando 2 ondas chocan de frente aunque las 2 sigan su camino su trayectoria y su velocidad serán menores a partir del punto de choque.

- Resonancia:  esta propiedad es de las  mas interesantes  y la vez mas complejas. Se presenta cuando una onda es adsorbida por objeto y este comienza a vibrar  con la misma energía y frecuencia que la onda.

REFRACCION

Al pasar de un medio a otro la luz presenta un cambio en su velocidad. La dirección del haz de luz cambia. La nueva dirección del haz de luz esta dada  por las leyes de refracción
a)El rayo incide el rayo refracto y la normal están en el mismo plano.
b) El ángulo de incidencia y el de refracción están relacionados por la expresión:
                                             
                                            n1 .  sen 1  = n2 . sen r
donde n1 es el índice de refracción   del orimer medio y n2  del segundo
i es el angulo de incidencia y r el angulo de refracción

 cuando la luz pasa de un medio de menor índice de refracción a otro de mayor índice el haz desviado se alejara de lo normal

    sen i         n1            v
---------- = ------- = --------
  sen r           n             v;

FORMACION DE IMAGENES MEDIANTE LENTES DELGADAS

 La formación de imágenes por medio de lentes equivale a trazar líneas que representan los rayos de luz que parten del objeto.  cuando los rayos que provienen  del objeto  se intersecan es decir se obtienen de lentes convergentes esta intersección  representa a la imagen del objeto.

LA ECUACION DE LAS LENTES Y EL AUMENTO

1        1        1

-------- +-------+------

p           Q          F

Donde p es la distancia al objeto q es la distancia a la imagen y f la distancia f

ESPEJOS PLANOS   

Cuando la superficie sobre la que incide la luz esta muy bien pulida se le llama espejo existen espejos planos y curvos estos reflejen imágenes  otra característica es reflejan imágenes invertidas

 

LENTES

Lentes convergentes la luz se refracta y se junta o converge en un punto focal es decir este tipo de lentes consiguen desviar los rayos de luz concentrándolos en un punto delante de la lente
El otro tipo de lente son las divergentes los bordes tallados de esta son mas gruesos que el centro la lente aal dejar pasar la luz se dispersa a partir de un punto llamado foco situado antes de ella.

REFLEXION DE LA LUZ

Cuando a una persona  esta parada frente a un espejo observa una imagen parecida a la suya asi como los objetos a su alrededor a este fenómeno se le conoce como reflexión  la luz  rebota al tocar la superficie  y regresa al medio original 

leyes de la reflexión:

1.- El rayo incidente el rayo reflejado y la normal están en el mismo plano

2.- El Angulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión: i=r.

 al tipo de reflexión que proviene de una superficie lisa y pulida es conocida como reflexión regular solo una parte de la luz se refleja   de esta manera ya que de otra manera la superficie no podría ser vista y lo que único que se observaría serian los objetos alrededor.

otro tipo de reflexión es la difusa que nos permite ver la superficie. esta se da superficies asperas y rigurosas lo que provocan que la luz de disperse y que la superficie quede luminosa 

 

OPTICA

Es al rama de la física que estudia los fenómenos  relacionados con la luz se divide en óptica geométrica y óptica física. El ser humano puede ver de dos formas que ya mencionamos con anterioridad cuando el objeto es la fuente como un foco y cuando el objeto solo refleja la luz. cuando la luz entra en contacto con una superficie reflejante como un espejo plano que es opaco una parte es reflejada y otra es absorbida pero si es un cuerpo transparente como el agua o el vidrio la luz pasa a través de el.